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如何使用DSP进行大功率超声电源的研制设计说明
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2019-02-26
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介绍了一种基于DSP的大功率超声电源的原理、总体结构和软硬件设计及其特点。该电源由高频逆变电路和以高性能DSP芯片TMS320F2812为核心的控制系统组成。高频逆变电路实现了频率和功率均可调的超声频交流电的输出。控制系统完成了电参数的实时采集，并执行频率自动跟踪和振幅恒定的控制任务。软件上，分别使用了可变步长策略和PID算法，以满足上述两个闭环控制的需要。实验表明，该电源能够很好地驱动超声振动负载，并具有频率跟踪范围宽和负载适应能力强的特点。
近些年，随着机械振动、电力电子技术的飞速发展，功率超声的应用愈来愈广泛，对功率超声电源的研制也提出了越来越高的要求。在超声加工过程中， 振动系统的温度、刚度、静载荷、加工面积、工具磨损等因素的变化，使得系统的固有频率发生漂移，这就要求超声电源具有频率自动跟踪功能，同时为保证加工质量和保护超声系统，要求电源具有根据负载调整输出功率的功能。本文中提出了一种新型超声电源的研制方案，系统采用DSP 软件变步长频率自动跟踪，加快了跟踪速度，且搜索范围较大、搜索精度高;自动进行输出振幅和功率控制，实现了恒振幅和单位负载恒功率输出，从而提高了加工质量和效率。
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